首頁>科學>

"火星2020"漫遊器將去尋找古生物,併為載人任務做準備

【Spacedaily網站2019年12月28日】

"火星2020"漫遊器不僅要尋找古生物,而且還將為未來載人任務鋪路。這是NASA科學家在12月28日向法新社受邀記者展示該漫遊器說的。"火星2020"漫遊器是在噴氣推進實驗室的一個大的無菌室裡建造的,當日,漫遊器的驅動裝置在這裡對其進行了首次成功測試。

任務副主任馬特·華萊士(Matt Wallace)告訴法新社記者說:"該漫遊器是為尋找生命跡象而設計的,所以它將攜帶許多不同的、能夠幫助我們了解火星表面的地質和化學環境的儀器。" 漫遊器所攜帶的儀器中,有23個攝像機、2只可以使漫遊器聽到火星風的 "耳朵",以及用於化學分析的一些鐳射器。

漫遊器大約有一輛轎車大小,像它的前輩"好奇"一樣,也有六個車輪,這樣它就可以穿越岩石地形。速度並不是這個漫遊器的優勢,每個火星日它只需要移行大約183m即可。

"火星2020"由一個微型核反應堆提供燃料,它有著7英尺長(約2.13m)的關節臂和一個鑽頭,可以在科學家認為可能適合生命存在的地方開啟岩石樣本。

—尋找古生物遺蹟—

華萊士說:"我們正在尋找的是古微生物——我們正在談論的是數十億年前的火星上,當時這個球星更類似地球。"他解釋說,那個時候,這個紅色的星球有著溫暖的地表水、較厚的大氣層和圍繞它的磁力,因此,它對當時在地球上進化的簡單單細胞生命型別更有利。

為了最大限度地利用這次發掘古生物遺蹟的機會,"火星2020"將在一個被稱為傑澤羅(Jezero)的乾涸已久的三角洲著陸,這個經過多年的科學辯論所選出的地點現在是一個坑,曾經是一個457.2m深的湖,大約35到39億年前,它與一個流過的河流網路相連。這個坑的估量直徑也不過48.3km以內,專家希望它可能儲存了古代的有機分子。

一旦收集到樣品,漫遊器將會把樣品密封在試管中。這些試管將被平放著丟棄在火星表面,直到將來的任務可以將它們帶回地球。

—關於載人任務—

"火星2020"任務也為一個更加雄心勃勃的目標——載人登火星任務帶來了希望。

華萊士說:"說真的,我認為它就是人類登火星的首次前驅者任務。它所攜帶的在軌裝置,可以使我們製造氧氣,將來有一天,所製造的氧氣不僅可供人類呼吸,而且還可以作為人離開火星的返程燃料。"

NASA的"火星2020"漫遊器將至少保持一個火星年的活躍,這期間大約是地球上的兩年時間。不過火星漫遊器常常超出了他們的預期壽命——前輩漫遊器"好奇"於2012年登陸火星,至今仍在火星的尖峰山地區緩緩而行。

參考網址:http://www.marsdaily.com/reports/Mars_2020_rover_to_seek_ancient_life_prepare_human_missions_999.html

【 武豔萍 翻譯】

新的一年,NASA將做什麼?

【 NASA網站2020年1月3日 】

在2020年,NASA將向著以下方面邁出大步:送航天員重返月球、繼續探索火星、發展使超音速飛機更加安靜地飛行的技術。

阿爾忒彌斯計劃:送航天員重返月球

按照阿爾忒彌斯計劃,NASA將傳送新的科學儀器和技術發展驗證來研究月球,加速在2024年前將航天員送上月球的計劃,並在2028年前建立起可持續的月球探測。阿爾忒彌斯計劃在2020年的主要里程碑之一是對空間發射系統核心階段的所有四個引擎進行"綠色執行"測試。NASA還將繼續與商業夥伴合作,將登月器送上月球,它們將幫助航天員準備登月的途徑,其中包括一個繪製月球上水冰地圖的漫遊器。

NASA、波音和SpaceX 準備從美國本土發射航天員

經過2019年的無人飛行試驗,波音公司、SpaceX公司正在準備自2011年最後一次太空梭任務以來的首次從美國本土發射航天員,商業飛船和火箭向國際空間站運送貨物已是常態,今年將有更多的補給飛行,載人飛船則將要經歷最後的試驗。

國際空間站

國際空間站接待航天員已經是第20年,它不僅僅是下一代航天器的目的地,而且是航天員驗證探索技術、先進的生命保障系統以及人機介面的平臺。它是一個獨特的微重力試驗平臺和國家實驗室,在這裡,人們致力於造福地球生命,併為深入太陽系內的目的地做準備。

火星以及更遠方

NASA最新的火星任務——一個在發射前將獲得新名稱的任務——是前往火星的漫遊器,但它並非隻身前往,為了輔助它的探索,它搭載了第一架將在另一個星球上飛行的直升機。

在太陽系內的更遠方,"源光譜釋義資源安全風化層辨認探測器"( Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security Regolith Explorer, OSIRIS-REx)將貼上小行星本努,從其表面採集樣本。OSIRIS-REx將於2023年將樣本送回地球。

靜音超音速技術

當超音速飛機減速到低於音速時會產生巨大的轟鳴聲,NASA正在繼續超音速飛機的研究,使其飛經人口稠密地區時更安靜、更容易被接受。X-59飛機在2019年通過了一個重要的里程碑式評審,正在向著更多的飛行測試推進。

參考網址:https://www.nasa.gov/about/whats_next.html

【十四室 武豔萍 供稿】

2020年1月6日的《新英格蘭醫學雜誌》上刊登了一篇論文,該論文描述了一名駐留在國際空間站的航天員因血液流動停滯導致頸內靜脈血栓的病例,這是對參與長期任務的航天員進行研究時發現的一個前所未有的航天飛行風險。該論文的主要作者是路易斯安那州立大學健康新奧爾良醫學院巴吞魯日分校的醫學臨床副教授瑟琳娜·奧南-錢塞勒(Serena Aunon-Chancellor)。

奧農-錢塞勒博士說:"這項新發現表明,人體在太空中的狀態是超出我們預想範圍的。我們還沒有完全了解航天醫學或航天生理學。" 奧農-錢塞勒博士仍然是NASA航天員隊伍的一員,並且在內科和航天醫學都獲得認證。"

11名航天員參與了這項血管研究。該研究旨在填補迴圈生理學領域的空白,這不僅有利於地球上的病人,而且可能在未來的月球和火星探索任務中對航天員的健康至關重要。

這項研究測量了長時間航天飛行中航天員頭部血液和組織液持續流動時頸內靜脈的結構和功能。

在飛行任務中,航天員在預定時間內的不同的位置進行了頸內靜脈的超聲檢查。任務開始大約兩個月後的超聲波檢查結果顯示,一名航天員體內有疑似阻塞性左頸內靜脈血栓(血凝塊)。這名航天員進行了一次後續超聲波檢查,由地球上兩位獨立放射科醫生進行實時指導和診斷,證實了這一懷疑。

空間站藥箱有每瓶含量300毫克共20瓶可注射依諾肝素(一種類似肝素的血液稀釋劑),但沒有抗凝逆轉藥物。注射也面臨挑戰,因為表面張力的影響,從小瓶中提取液體是非常困難的。

航天員開始使用依諾肝素進行治療,最初使用劑量較高,在33天后減少,直到口服抗凝劑(阿哌沙班)通過補給飛船到達,抗凝逆轉劑也隨其一起送達空間站。

雖然在第47天血栓逐漸縮小,並可誘導血流通過受影響的頸內段,但抗凝治療90天后仍然沒有自發血流量。航天員在返回地面四天前停止服藥。

著陸時,經超聲波檢查後顯示剩餘的血塊平貼在血管壁上,無需進一步抗凝。這一現象在著陸後24小時記憶體在,10天后消失。返回地面六個月後,航天員仍然沒有症狀。

航天員個人和家族都沒有血栓病史,也沒有經歷過在失重狀態下常見的頭痛或膚色發紅。血液組織和血流的變化,以及研究中發現的血栓前病變風險,顯示了進一步研究的必要性。

奧農-錢塞勒總結道:"現在最大的問題是,在火星探索任務中,我們將如何處理這個問題?我們該如何做好醫療準備?必須進行更多的研究,以進一步闡明在這種環境下血栓的形成和可能的對策。"

頸內靜脈血栓形成常與癌症、中心靜脈導管或卵巢過度刺激有關。近年來,越來越多的靜脈吸毒者被發現患有這種病,他們將藥物直接注射到頸內靜脈。這種情況可能有潛在的危及生命的併發症,包括全身敗血症和肺栓塞。

參考網址:

http://www.spacedaily.com/reports/First_reported_occurrence_and_treatment_of_spaceflight_medical_risk_in_orbit_999.html

【十四室 佔康 翻譯】

近期,NASA聯絡北卡羅來納州大學醫學院血栓治療專家、斯蒂芬·莫爾(Stephan Moll)治療空間站航天員頸部靜脈血栓問題。他是一名NASA長期愛好者,是治療團隊的唯一非NASA醫生。

當發現一名航天員有血栓時,該名航天員已經在國際空間站執行了兩個月的任務。這是在太空中首次發現航天員血栓問題,因此目前還沒有確定的微重力下治療血栓的方法。

莫爾是北卡羅來納州血液研究中心的一員,他因對深靜脈血栓形成有著豐富的知識和臨床經驗而聲名遠揚。莫爾說,當NASA聯絡他時,他的第一反應是想親自去國際空間站檢查病人。結果他們說不能讓他足夠快地登上國際空間站,所以只能在教堂山分校進行評估和治療。

莫爾認為通常治療血栓的方案是使用血液稀釋劑至少三個月,以防止血栓變大,並減少血栓轉移到身體不同部位(如肺部)可能造成的傷害。但是服用血液稀釋劑時有一定風險,如果發生損傷,可能會導致難以止血的內出血。無論哪種情況,都需要緊急醫療護理。由於太空沒有急救室,他們不得不慎重選擇治療方案。

最終,莫爾和NASA的醫生團隊決定用國際空間站現有的血液稀釋劑依諾肝素治療血栓,直到NASA將莫爾指定的口服藥物阿哌沙班送到國際空間站。當航天員持續皮下注射依諾肝素43天后,新藥物阿哌沙班運送到國際空間站進行接替治療。

在長達90多天的整個治療過程中,航天員同時在地面一個放射科小組的指導下,對頸部進行超聲波檢查,以監測血塊。在此期間,莫爾還可以通過電子郵件和電話與航天員進行溝通。

該航天員返回地球的四天前被要求停藥,這是因為莫爾團隊考慮到航天員重返大氣層的過程對身體要求非常高,且有潛在的危險,他們不希望使用血液稀釋劑加重傷害。

由於在空間站,該航天員的血栓問題沒有任何症狀導致沒被及時發現,而是在對航天員頸部超聲波檢查進行微重力下體液如何重新分配研究時順帶發現了血栓問題。如果不是在這項研究中及時發現,就不知道會產生怎樣的後果。因此,莫爾將繼續與NASA合作,對太空中的血液和血栓進行更深入的研究。

"血栓在太空中比較常見的嗎?如何降低血栓形成風險?國際空間站應該有更多的藥物嗎?"莫爾表示未來計劃航天員前往月球和火星執行更長的任務,那麼這些問題都要解決。

參考網址:http://www.spacedaily.com/reports/UNC_expert_helps_treat_astronauts_blood_clot_during_NASA_mission_999.htm

【十四室 佔康 翻譯】

2019年12月30日的那一週,國際空間站航天員進行了一系列科學研究,包括密閉空間內燃燒實驗和使用機器人監測裝置。12月28日,航天員克里斯蒂娜·庫克(Christina Koch)創造女航天員單次太空駐留時間最長紀錄,歷時288天,其中包括與乘員傑西卡·梅爾(Jessica Meir)首次進行全女性艙外活動,目前計劃於2月6日返回地面。

2019年是人類在國際空間站持續存在的第20年,它為微重力環境下進行長期研究以及學習如何在太空中生活和工作提供了一個平臺。在軌道實驗室收穫的經驗給載人前往月球和火星的 "阿爾忒彌斯"(Artemis)計劃提供了支援。

以下是目前正在進行的一些微重力實驗的詳情:

密閉燃燒實驗

密閉燃燒實驗研究火焰在密閉空間內的傳播,特別是火焰與周圍牆體之間的相互作用。火焰在這些空間,包括建築物和車輛中傳播,可能比在開放空間中造成的危險更嚴重。重力驅動的浮力流使地球上的燃燒過程變得複雜,微重力使我們能夠更好地研究火焰傳播的物理學。這項研究將為開發預防或撲滅太空火災的模型提供支援。在過去的一週裡,乘組進行了各種抽樣點火。

機器人研究

目前有一些研究涉及使用和測試機器人技術。深度音訊分析(SoundSee)測試調查是使用Astrobee上的音訊感測器來監測空間站的聲學環境。Astrobee是一個移動機器人平臺,它可以探測到機器內部部件的聲音異常,這預示著可能即將發生裝置故障。因此,該平臺能夠自主監測飛船基礎設施的健康狀況,如生命保障和運動裝置。工作人員在一週內完成了對SoundSee硬體的拆包和檢查。

多級沸騰實驗

乘組為多級沸騰實驗進行了流體科學實驗室(FSL)準備,這是歐洲航天局對不同沸騰條件下傳熱基礎的研究。該資料可為開展微重力條件下流體物理研究提供理論模型和數值程式碼的驗證。在微重力下進行沸騰實驗,可以觀察到在正常重力條件下過快過小導致無法測量的效果。理解太空沸騰傳熱的動力學對未來低溫燃料儲存、推進和電子裝置冷卻等應用的設計至關重要。

乘組進行的其他調查工作:

"Radi-N2"是由加拿大航天局進行的一項調查,描述了空間站上的中子輻射環境,以幫助確定航天員面臨的風險,併為未來航天飛行開發先進的防護措施提供支援。

"RR-19"探討了靶向肌肉生長抑制素(MSTN)和啟用素訊號通路的潛在好處,以防止在航天飛行期間骨骼肌和骨骼的損失。

日本宇宙航空研究開發機構的"太空苔蘚"研究確定了微重力對苔蘚的影響。苔蘚是沒有根的小植物,生長在非常小的區域,這是它們在深空任務中發揮作用的潛在優勢。

"生物製造裝置"測試在微重力條件下列印人體器官和組織,這是利用精細的生物3D列印技術在太空中製造整個人體器官的第一步。

"生物分子提取和測序技術"研究使用DNA測序來識別微生物有機體,提高對人類、植物和微生物如何適應太空生活的理解。

"國際空間站經驗"從一年來拍攝的關於乘組生活、實施科學研究、以及空間站上的國際合作夥伴關係調查等片段中,建立了一些簡短的虛擬現實視訊。

"標準測量"對乘組形成了一套持續的、優化的測量方法,以描述他們的身體如何適應太空生活。研究人員使用這套方法來建立一個數據儲存庫,以便對對策的有效性進行高階監控,並更好地描述健康和績效結果。

"NutrISS"是義大利航天局的一項調查,它使用一種測量長期能量平衡變化的裝置,評估航天員在太空飛行期間的身體成分。歐航局的EveryWear應用程式將資料傳輸給地面的營養小組。

"食物可接受性"研究了在長期任務期間空間站食慾的變化。由於反覆食用有限的食物而產生的"選單疲勞"可能導致乘組人員體重下降,特別是隨著飛行任務的增加,可能影響航天員的健康。

NASA航天員克里斯蒂娜·庫克於2019年12月28日創造了歷史,打破了女航天員單人飛行時間最長的紀錄。當她在2020年2月返回地球時,庫克將在太空中度過300多天,超過空間站前指令長佩吉·惠特森的記錄。

參考網址:https://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/news/SSSH_30dec19

【十四室 佔康 翻譯】

NASA航空航天安全顧問小組(ASAP)是一個向NASA和美國國會提交報告的諮詢委員會。該安全顧問小組會週二釋出了2019年年度報告,審查了該機構過去一年的安全表現,並強調了成就、問題和關注點。

報告重點介紹了2019年的活動,包括對NASA的評估。有以下幾方面:國際空間站、月球和深空探測、探測系統開發、商業乘員計劃、航空和空中業務、安全文化和企業保護。

"專家小組注意到,2019年,NASA在人類探索目標方面取得了相當大的進展。"該安全顧問組組長帕特里夏·桑德斯(Patricia Sanders)說,"我們支援大量已完成和正在進行的測試,以及持續工作解決技術問題的徹底性。儘管仍面臨許多挑戰,但迄今為止取得的成果令人歡欣鼓舞;然而,未來還有許多工作要做。"

報告指出,在過去一年中,隨著NASA商業乘組計劃和探測系統開發工作努力接近無人和載人飛行目標,該小組將重點放在資格測試、分析和驗證工作上。實現這些目標是朝著在2024年前將第一個女航天員和下一個男航天員送到月球表面的關鍵步驟,具有里程碑意義。這是NASA "阿爾忒彌斯"計劃的一部分。

該報告基於專家組2019年的實況調查和季度公開會議;"洞察"訪問和會議;對NASA業務和決策過程的直接觀察;與NASA管理層、員工和合作公司的討論;以及專家組成員自身的經驗。

1968年,航天安全顧問小組成立,小組成員包括航天航天專家、相關大企業前高階官員以及軍方官員,就航空航天安全問題向NASA局長提供意見和建議。該小組的成立緣於1967年"阿波羅一號"飛船失火造成3名航天員喪生事件。

參考網址:https://www.nasa.gov/press-release/nasas-aerospace-safety-advisory-panel-releases-2019-annual-report

【十四室 佔康 翻譯】

  • mRNA疫苗可誘導對SARS-CoV-2及其多種擔憂的變體的持久免疫記憶
  • 外太空發生神祕爆炸,美軍確認殺手衛星解體,到底是誰出手?